ALU存储(ALU的功能)

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一、微型计算机的ALU部件是什么

微型计算机的ALU部件就是计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。

微型计算机,是指由微处理器作为CPU的计算机。由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。由微处理机(核心)、存储片、输入和输出片、系统总线等组成。特点是体积小、灵活性大、价格便宜、使用方便。这类计算机的普遍特征就是占用很小的物理空间。

二、“ALU”是什么

ALU是算术逻辑单元,能实现多组算术运算和逻辑运算的组合逻辑电路,算术逻辑单元的简称是ALU。

算术逻辑单元(Arithmetic&logical Unit)是中央处理器(CPU)的执行单元,是所有中央处理器的核心组成部分,由"And Gate"(与门)和"Or Gate"(或门)构成的算术逻辑单元。

主要功能是进行二位元的算术运算,如加减乘(不包括整数除法)。基本上,在所有现代CPU体系结构中,二进制都以补码的形式来表示。

扩展资料:

ALU的特点:

ALU用以计算机指令集中的执行算术与逻辑操作,某些处理器中,将ALU切分为两部分,即算术单元(AU)与逻辑单元(LU)。某些处理器包含一个以上的AU,如,一个用来进行定点操作,另一个进行浮点操作。(个人计算机中,浮点操作有时由被称为数字协处理器的浮点单元完成)。

通常而言,ALU具有对处理器控制器、内存及输入输出设备的直接读入读出权限。输入输出是通过总线进行的。输入指令包含一个指令字,有时被称为机器指令字,其中包括操作码,单个或多个操作数,有时还会有格式码;操作码指示ALU机要执行什么操作,在此操作中要执行多少个操作数。

参考资料来源:百度百科-算术逻辑单元

三、在CPU中***ALU的功能

ALU通常支持许多基本算术和按位逻辑函数。基本的通用 ALU通常支持以下操作:

一、算术运算

1、加法:将操作数 A、B相加,并在 Y处得到二者的和

2、带进位加法:将操作数 A、B、进位相加,并在 Y处得到三者的和

3、减法:将操作数 A、B相减,并在 Y处得到二者的差。对于此功能,结转实际上是“借入”指示器。此操作也可以用来比较A和B的大小;在这种情况下,处理器可能会忽略Y输出,该处理器仅对操作产生的状态位(尤其是零和负)感兴趣。

4、带借位减法:借位(进位)从A中减去B(反之亦然),差值出现在Y处并结转(借入)。

5、二补数(取相反数):得到 A或 B的相反数(将 0与 A相减或将 0与 B相减),并在 Y处得到计算结果

6、加 1:将 A(或 B)增加 1,并在 Y处得到计算结果

7、减 1:将 A(或 B)减小 1,并在 Y处得到计算结果

8、直通(Pass through):保持 A(或 B)的所有位不变,并在 Y处得到原输入数;该操作常用于对操作数进行奇偶校验,判断是否为 0,判断是否为负数,或者为了将操作数直接加载到寄存器中。

二、按位逻辑运算

1、 AND:将 A和 B按位进行“与”运算,并在 Y处得到计算结果

2、 OR:将 A和 B按位进行“或”运算,并在 Y处得到计算结果

3、 XOR:将 A和 B按位进行“异或”运算,并在 Y处得到计算结果

4、补码:将 A(或 B)的每一位都反转,并在 Y处得到计算结果

三、移位操作

在不同的操作码下,ALU的移位操作可将操作数 A(或 B)向左或向右移位,移位的结果将出现在 Y处。简单的 ALU通常只能将操作数移位一位,而更复杂的 ALU使用桶形移位器,在一次操作中可移位任意的位数。

在一位的移位操作中,从操作数移出的位会被转移到进位输出中。而被移位到操作数中的数位取决于移位的类型,比如:

1、算术移位:操作数被视为二补数整数,其高有效位是符号位,在移位时会被保留。

2、逻辑移位:移位时用逻辑 0补充操作数,这适合于无符号整数。

3、循环移位:此时操作数被视为一个循环缓冲区,因此在移位时,其最低和最高位就像是相邻的。

4、循环移位(带进位):进位输入(C)和操作数被视为整个操作数的循环移位。

算术逻辑单元(英语:Arithmetic logic unit,简称:ALU)是一种可对二进制整数执行算术运算或位运算的组合逻辑数字电路。

扩展资料:

特点

ALU用以计算机指令集中的执行算术与逻辑操作;某些处理器中,将ALU切分为两部分,即算术单元(AU)与逻辑单元(LU)。某些处理器包含一个以上的AU,如,一个用来进行定点操作,另一个进行浮点操作。(个人计算机中,浮点操作有时由被称为数字协处理器的浮点单元完成)。

通常而言,ALU具有对处理器控制器、内存及输入输出设备的直接读入读出权限。输入输出是通过总线进行的。输入指令包含一个指令字,有时被称为机器指令字,其中包括操作码,单个或多个操作数,有时还会有格式码;操作码指示ALU机要执行什么操作,在此操作中要执行多少个操作数。

比如,两个操作数可以进行比较,也可以进行加法操作。格式码可与操作码结合,告知这是一个定点还是浮点指令;输出包括存放在存储寄存器中的结果及显示操作是否成功的设置。如操作失败,则在机器状态字中会有相应的状态显示。

通常,输入操作数、操作数、累加和以及转换结果的存储位置都在ALU中。在算术单元中,乘除操作是通过一系列的加减运算得到的。在机器码中有多种方式用以表示负数。

在逻辑单元中,每次执行16个可能的逻辑运算中的一个。

ALU的设计是处理器设计中的关键部分。仍在不断研究如何提高指令的处理速度。

参考资料:百度百科-算术逻辑单元

四、ALU是什么

ALU是算术逻辑单元,能实现多组算术运算和逻辑运算的组合逻辑电路,算术逻辑单元的简称是ALU。

算术逻辑单元(Arithmetic&logical Unit)是中央处理器(CPU)的执行单元,是所有中央处理器的核心组成部分,由"And Gate"(与门)和"Or Gate"(或门)构成的算术逻辑单元。

主要功能是进行二位元的算术运算,如加减乘(不包括整数除法)。基本上,在所有现代CPU体系结构中,二进制都以补码的形式来表示。

扩展资料:

ALU的特点:

ALU用以计算机指令集中的执行算术与逻辑操作,某些处理器中,将ALU切分为两部分,即算术单元(AU)与逻辑单元(LU)。某些处理器包含一个以上的AU,如,一个用来进行定点操作,另一个进行浮点操作。(个人计算机中,浮点操作有时由被称为数字协处理器的浮点单元完成)。

通常而言,ALU具有对处理器控制器、内存及输入输出设备的直接读入读出权限。输入输出是通过总线进行的。输入指令包含一个指令字,有时被称为机器指令字,其中包括操作码,单个或多个操作数,有时还会有格式码;操作码指示ALU机要执行什么操作,在此操作中要执行多少个操作数。

参考资料来源:百度百科-算术逻辑单元

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